專利名稱：用于去除一個(gè)構(gòu)件上的涂層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分所述的用于去除一個(gè)構(gòu)件上的涂層的方法。
工作中承受應(yīng)力的構(gòu)件、例如燃?xì)廨啓C(jī)的透平葉片可通過一種酸處理被重新利用。就燃?xì)廨啓C(jī)的葉片而言，是通過將它浸泡在大約50°至80°熱的濃度20％的鹽酸中來將其表面上承受工作應(yīng)力的MCrAlY材料層溶解。在經(jīng)過一個(gè)按照經(jīng)驗(yàn)值推導(dǎo)出的浸泡時(shí)間段之后，將所述葉片從酸池中取出，用水沖洗，隨后進(jìn)行磨蝕性的噴射處理。先在酸池中浸泡然后進(jìn)行噴射處理的這個(gè)工藝步驟序列在此反復(fù)多次進(jìn)行，直到整個(gè)MCrAlY材料層溶解或被去除。通常必須重復(fù)各個(gè)工藝步驟，這是因?yàn)橥ㄟ^酸處理僅僅將所述MCrAlY材料層中靠近表面的含鋁金相材料溶解。該MCrAlY材料層中更深層的材料部分因此不能在一個(gè)步驟中溶解掉，從而在表面上會殘留一個(gè)疏松多孔的基體材料層，該基體材料層隨后要借助噴射或機(jī)械處理方法去除。
在此，葉片在酸液中停留的時(shí)間長短并不反映處理各單個(gè)葉片直至停止溶解過程所實(shí)際需要的時(shí)間，而是按照某種標(biāo)準(zhǔn)確定為一定的時(shí)間段。在酸池中的停留時(shí)間在此基于一般的經(jīng)驗(yàn)值來確定。
然而，每個(gè)構(gòu)件受到的是極為不同的獨(dú)特應(yīng)力。因此，固定不變地預(yù)先確定它們在酸液中的浸泡時(shí)間會導(dǎo)致它們承受應(yīng)力的表面有不同的或不完全的溶解特性。所述構(gòu)件更多的是在涂層去除方面沒有更多進(jìn)展地在所述預(yù)定的時(shí)間段結(jié)束之前一直停留在酸池中。
因此，本發(fā)明的目的在于能夠?yàn)槊總€(gè)葉片(按其類型、涂層厚度以及承受工作應(yīng)力后的狀態(tài)等等)個(gè)性化地確定其最少必需的溶解時(shí)間。
上述目的通過一種按照權(quán)利要求1所述的去除一個(gè)構(gòu)件上的涂層的方法來實(shí)現(xiàn)。
據(jù)此，在所述構(gòu)件位于一種去除涂層的介質(zhì)中，尤其是一個(gè)酸池中期間，短暫地將一個(gè)電壓加在所述構(gòu)件和另一個(gè)極之間，使得有一個(gè)流動(dòng)電流形成?；诟鱾€(gè)測算時(shí)刻測量值求出的該電流隨時(shí)間的變化曲線具有這樣的特性特征，即，它能反映去除所述構(gòu)件上的涂層的當(dāng)前狀態(tài)，并可用于確定該去除涂層過程的一個(gè)終止時(shí)刻。也就是說，通過該電流的特性曲線可以看出是否還要繼續(xù)去除涂層。因此，這些信息可被用于判斷何時(shí)終止或中斷該構(gòu)件在所述介質(zhì)中的停留。
在從屬權(quán)利要求中記載了一些進(jìn)一步的有利的方法步驟。這些方法步驟可有利地相互組合。
下面借助附圖所示實(shí)施方式對本發(fā)明予以詳細(xì)說明，附圖中

圖1示出一個(gè)用于實(shí)施本發(fā)明方法的裝置；圖2示出一個(gè)在實(shí)施本發(fā)明方法時(shí)所產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化的曲線。
圖1示出一個(gè)可用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的裝置1。該裝置1由一個(gè)例如金屬的或陶瓷的容器3組成。該容器3中盛裝有一種至少部分用于去除一個(gè)構(gòu)件9上的涂層的介質(zhì)6，例如一種酸或一種電解質(zhì)。
在介質(zhì)6或酸6中設(shè)有所述構(gòu)件9。后者的表面區(qū)域應(yīng)被溶解。這一點(diǎn)例如通過酸對于該構(gòu)件9的例如承受工作應(yīng)力的表面的侵蝕來實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明設(shè)有一個(gè)電壓源或電源18，它通過連接線15與所述構(gòu)件9電連接。通過將電連接線15與一個(gè)極亦即一個(gè)設(shè)置在酸液6中的電極12連接或與所述容器3連接，可形成一個(gè)閉合的電路。這樣，在所述構(gòu)件9和所述極3，12之間會有一個(gè)電流流動(dòng)。該電流也可被測量。
該電流經(jīng)由所述構(gòu)件9的內(nèi)部流動(dòng)穿過該構(gòu)件9的承受應(yīng)力的表面并流過所述介質(zhì)6到達(dá)所述電極12或所述容器3。所述電流斷續(xù)地流動(dòng)。因此可按照有規(guī)律的和不規(guī)律的時(shí)間間隔施加一個(gè)電壓脈沖并測量電流。
所述電流的這樣一種隨時(shí)間變化的曲線在圖2中示出。該電流I在開始時(shí)隨時(shí)間t逐漸增大，然后在某一個(gè)時(shí)刻之后首先基本上恒定不變。這意味著，涂層還沒有完全被去除，也就是說涂層去除速率還很高。
在一定的時(shí)間t之后，所述電流I開始下降。電流特性曲線I(t)的開始下降部位或下降點(diǎn)27表示，僅僅還有很少的涂層材料要溶解。因此，當(dāng)所述電流達(dá)到例如一個(gè)預(yù)定的電流強(qiáng)度值時(shí)，就可以終止所述溶解過程。
由于僅僅在很短的時(shí)間內(nèi)施加所述測量電壓，因此所述溶解過程并不主要由因電壓引起的電解過程組成，而是主要僅僅通過酸蝕過程形成。
所述電流I(t)隨時(shí)間的變化曲線24由各單個(gè)測算時(shí)刻21測算出。這些測算時(shí)刻21按照有規(guī)律的或不規(guī)律的時(shí)間間隔確定。
由于總是很短時(shí)間地施加所述電壓，因此，在用于測算所述電流曲線24的各測量時(shí)刻21的整個(gè)測量時(shí)間(也就是施加一個(gè)測量電壓的時(shí)間)與去除涂層的時(shí)間(也就是去除涂層的時(shí)間期間)之比為1∶100、1∶1000或1∶10000。
所述電流或電壓脈沖的大小被調(diào)節(jié)成對于所述方法的實(shí)施沒有影響。
雖然在所述容器3中有一種電解質(zhì)、例如一種溶化也可形成一種酸的鹽，但由于沒有持久地或長時(shí)間段地施加電流或電壓，因此不會有電解反應(yīng)產(chǎn)生并因此也不會發(fā)生電解性的涂層去除過程。
也可將多個(gè)構(gòu)件9放置到一個(gè)容器3中來去除它們的涂層。在此，為每個(gè)構(gòu)件單獨(dú)地測算出一個(gè)電流變化曲線I(t)。由此使得這些構(gòu)件也可能在這樣一個(gè)容器3中停留不一樣長的時(shí)間。另一個(gè)構(gòu)件9也可用作所述電壓的一個(gè)施加極12。
所述方法也可分成多個(gè)步驟來進(jìn)行。
在這種情況下，可相應(yīng)地在一個(gè)中間步驟中進(jìn)行磨蝕性的除層處理，以便將酸蝕殘余產(chǎn)物去除和/或加快去除所述涂層。這是因?yàn)闃?gòu)件9在介質(zhì)6中停留一定時(shí)間后其涂層已形成例如一種脆性的涂層，可通過磨蝕更好地將其去除。
同樣可在一個(gè)中間步驟中用水對所述構(gòu)件9進(jìn)行沖洗。然后重新將所述構(gòu)件9放置到所述介質(zhì)6中。
首先在介質(zhì)6中對所述構(gòu)件9進(jìn)行處理和之后進(jìn)行磨蝕性的噴射(例如噴砂)處理-這兩個(gè)工藝步驟可任意重復(fù)多次?；旧鲜遣皇┘与妷旱?也就是說沒有電解性除層反應(yīng)發(fā)生地)去除一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件9上的涂層。
權(quán)利要求
1.一種去除一構(gòu)件(9)上的涂層的方法，其中，將該構(gòu)件(9)設(shè)置在一種至少部分腐蝕該構(gòu)件(9)表面的介質(zhì)(6)中，其特征在于，僅僅短暫地將一個(gè)電壓加載在所述構(gòu)件(9)和另一個(gè)極(3，12)上，使得有一個(gè)電流(I)至少流過所述介質(zhì)(6)，該電流隨時(shí)間的變化曲線(I(t))描述所述去除涂層過程的狀況，并被用于判斷何時(shí)終止或中斷該構(gòu)件(9)在所述介質(zhì)(6)中的停留。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用一個(gè)位于所述介質(zhì)(6)中的電極(12)作為加載所述電壓的另一極。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用一種酸作為所述介質(zhì)(6)。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電流(I)在去除涂層過程的開始階段隨時(shí)間(t)逐漸增大，然后保持相對恒定。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電流(I)按其隨時(shí)間的變化曲線尤其降低到一個(gè)預(yù)定的比較值時(shí)標(biāo)志著所述去除涂層過程的終止時(shí)刻。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法分成多個(gè)步驟進(jìn)行，其中，分別在一個(gè)中間步驟中磨蝕性地去除涂層，然后重新將所述構(gòu)件(9)放置到所述介質(zhì)(6)中。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在一個(gè)中間步驟中對所述構(gòu)件(9)進(jìn)行沖洗。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電壓為脈沖電壓。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用一個(gè)容器(3)來盛裝所述介質(zhì)(6)，并且將多個(gè)構(gòu)件(9)設(shè)置于一個(gè)容器(3)中，分別為這多個(gè)構(gòu)件(9)求出一個(gè)獨(dú)特的隨時(shí)間變化的曲線(I(t))。
全文摘要
工作中承受應(yīng)力的構(gòu)件常常通過酸處理被重新利用。所述構(gòu)件在酸中停留的時(shí)間迄今為止按標(biāo)準(zhǔn)確定，這使得個(gè)別的應(yīng)力承受情況不能得到充分考慮。按照本發(fā)明的用于去除一個(gè)構(gòu)件上的涂層的方法為此建議，至少反復(fù)將一個(gè)測量電壓施加在所述構(gòu)件上，由此形成一個(gè)流動(dòng)的測量電流(I)，該電流隨時(shí)間的變化曲線(I(t))描述所述去除涂層過程的狀況，并被用于判斷何時(shí)終止或中斷所述酸處理。
文檔編號C25F5/00GK1784509SQ200480011891
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月2日
發(fā)明者厄薩斯·克魯格, 丹尼爾·科爾特維利西, 拉爾夫·賴歇, 簡·斯坦巴克, 加布里埃爾·溫克勒 申請人:西門子公司